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"MACHINE A SOUDER".
La présente invention a pour objet une machine destinée à permettre de réaliser automatiquement des soudures métalliques et, notamment, des soudures à double cordon, c'est-à-dire des soudures formant une surépaisseur sur chacune des faces des éléments soudés.
Elle comporte essentiellement la combinaison des éléments suivants:
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1 un chalumeau de production de la flamme à souder.
2 un porte..fil présentant le fil d'apport de soudure dans la position désirée pour l'exécution de la soudure.
3 un dispositif d'entratnement du fil d'apport à travers ce porte-fil.
4 un dispositif de production d'un mouvement relatif entre le chalumeau et le porte-file
5 des moyens assurant le fonctionnement en syn- chronisme des dispositifs 3 et 4 précités.
6 un dispositif de production d'un mouvement relatif entre, d'une part, le chalumeau et le portefil et, d'autre part, les éléments à souder, ce dispositif permettant l'exécution de la soudure le long des bords de ces éléments à la vitesse désirée.
7 des moyens assurant le fonctionnement en synchronisme des dispositifs 3 , 4 et 6 précités, cette machine permettant l'exécution automatique de soudures à double cordon.
De nombreuses machines peuvent être établies conformément à ce principe.
Parmi celles-ci, la présente invention vise plus particulièrement celles comportant un plateau commun de support du chalumeau et du*porte-fil et des moyens de production d'un mouvement relatif vertical ou sensiblement vertical entre ce plateau et les points des éléments à souder alors soumis à la soudure et, parmi ces machines, elle vise encore plus spécialement celles comportant tout ou partie des éléments suivants : a) un dispositif d'entraînement circulaire du porte-fil par rapport à un point de la flamme du chalumeau, b) un porte-fil pourvu de : [alpha]) une molette motrice d'entraînement du fil à travers le porte-fil.
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ss) une molette folle située en regard de la première, y) un organe élastique d'application de ces deux molettes contre le fil à entraîner, ) un arbre d'entraînement de la molette motrice, c) un organe moteur commun de commande du dispositif d'entraînement circulaire du porte-fil et de la molette d'entraînement du fil à travers le porte-fil.
Dans ces machines : a) le dispositif d'entraînement circulaire du porte-fil par rapport à la flamme du chalumeau peut être constitué par un maneton de manivelle et par un palier monté sur le dit maneton et servant de support au porte-fil, b) ce palier peut lui-même 'être combiné avec un dispo- sitif de guidage maintenant l'axe du porte-fil dans la . direction constante désirée pendant l'exécution du mouvement circulaire précité et ce dispositif de guidage peut, lui-même, 'être constitué par un coulisseau portant : ce) une glissière de guidage d'une tige solidaire du porte- fil, cette glissière permettant les déplacements du porte- fil parallèlement à la dite glissière et étant, par exemple, horizontale.
ss une glissière perpendiculaire à la précédente mobile le long d'un guide porté par le bâti de la machine, cette glis- sière permettant les déplacements du porte-fil dans un sens perpendiculaire au précédent, c'est-à-dire, ici, vertical, dans le cas de l'exemple donné. c) l'arbre d'entraînement de la molette motrice du porte- fil peut comporter un tronçon télescopique qui est pourvu d'une articulation à cardan à chacune de ses extrémités*
Une machine conforme à l'une des précédentes et applicable à l'exécution de soudures rectilignes à double cordon peut être pourvue d'un dispositif d'entraînement vertical d'un plateau commun de support du chalumeau et du
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porte-fil, ce dispositif d'entraînement pouvant être constitué par une vis motrice à axe vertical,
un écrou solidaire dudit plateau et traversé par ladite vis à axe vertical et des guides verticaux fixes s'opposant à toute rotation du plateau autour de cet axe de la vis.
Une machine conforme à l'une des précédentes et applicables à l'exécution de soudures curvilignes peut com- porter un support mobile de réception des pièces à souder et un dispositif d'entraînement de ce support établi de manière à présenter successivement au chalumeau et au fil d'apport tous les points des bords curvilignes des pièces à souder.
Lorsque ces bords sont circulaires, cette machine peut comporter un support rotatif des pièces à souder et des moyens communiquant à ces pièces un mpuvement de rotation autour de leur axe.
Dans une machine pourvue d'un dispositif d'entraf- nement circulaire du porte-fil par rapport à un point de la flamme du chalumeau, l'organe moteur commun de commande du dispositif d'entraînement circulaire du porte-fil et de la molette d'entraînement du fil d'apport peut être un moteur électrique disposé sur le plateau commun de support du chalumeau et du porte-fil et l'organe moteur de production du mouvement relatif entre ce support commun et les éléments à souder peut être un second moteur électrique alimenté par le même circuit électrique que le premier moteur et tournant par suite en synchronisme avec lui.
Bien entendu, un moteur unique pourrait également être utilisé pour actionner tous les organes de la machine*
Le chalumeau et le porte-fil peuvent être montés sur un chariot porté par le plateau commun précité et pourvu d'un dispositif de réglage simultané de la position de ce chalumeau et de la position de ce porte-fil par rapport aux éléments à souder, ce dispositif pouvant lui-même comporter : a) des organes de réglage de l'ensemble du chalumeau et
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du porte-fil dans un plan parallèle au plan des faces antérieures des éléments à souder, b) des organes de réglage du même ensemble dans un plan transversal au plan précédent.
Le chalumeau peut aussi être pourvu de moyens de réglage individuels de sa position par rapport aux éléments à souder, ces moyens pouvant comporter : a) des organes de réglage de l'inclinaison de ce chalumeau par rapport aux éléments à souder, b) des organes de réglage de la distance de ce chalumeau par rapport aux éléments à souder.
Le porte-fil peut, aussi, être pourvu de moyens de réglage individuels de sa position et, par suite, de la position du fil d'apport par rapport aux éléments à souder, ces moyens pouvant comprendre : a) des organes de réglage de la position, au repos de la machine, du porte-fil et, par suite, de l'extrémité du fil d'apport, par rapport à la flamme du chalumeau, b) des organes de réglage de l'inclinaison du fil d'apport par rapport aux mêmes éléments.
La machine peut, aussi, être pourvue : a) de moyens de réglage de la vitesse d'entraînement du fil d'apport à travers le porte-fil, b) de moyens de réglage de la pression exercée sur le fil d'apport par la molette d'entraînement de ce fil, c) de moyens de modification de l'amplitude du mouvement circulaire communiqué au porte-fil et, par suite, à l'extré- mité du fil d'apport par rapport aux éléments à souder.
Suivant la présente invention, encore, le dispo- sitif de réglage commun du chalumeau et du porte-fil paral- lèlement au plan des faces antérieures des éléments à souder peut consister en une vis de réglage à axe parallèle à ce plan et le dispositif de réglage commun de ce même chalumeau et de ce même porte-fil transversalement aux éléments à souder,
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peut consister en une seconde vis de réglage à axe transversal au plan des faces antérieures des éléments à souder, chacune de ces vis étant disposée sur un chariot, l'un de ces deux chariots portant l'autre et reposant lui-même sur le plateau précité.
Le dispositif de réglage de l'inclinaison du chalu- meau par rapport aux éléments à souder peut constater en tourillons portés par des paliers établis sur le chariot supérieur précité.
Le corps du chalumeau peut être monté dans un man- chon àolidaire de ces tourillons et pourvu d'une vis réglable parallèle à l'axe de ce manchon pour permettre de- régler la position du chalumeau dans le manchon et par rapport aux éléments à souder.
L'arbre d'entraînement circulaire du porte-fil par rapport aux chalumeau peut être porté par un palier pourvu de guides de réglage de sa position en hauteur par rapport au chalumeau; alors, cet arbre peut comporter un tronçon téles- copique pourvu d'articulations à cardan, à chacune de ses extrémités.
Le palier qui est monté sur le maneton d'entraînement circulaire du porte-fil et qui soutient ce porte-fil peut être pourvu de tourillons de réception de paliers de réglage de l'inclinaison du porte-fil, par rapport aux éléments souder.
Suivant la présente invention, également, les moyens suivants peuvent être utilisés en totalité ou en partie :
1 L'arbre actionnant la molette d'entraînement du fil d'apport à travers le porte-fil peut être actionné par une manivelle dont le maneton est monté sur un écrou porté par une vis réglable autour de son axe et disposée sur le plateau rotatif d'entraînement de cette manivelle,* par exemple, suivant un rayon ou un diamètre de ce plateau.
2 La. pression exercée par les deux molettes d'entrai-
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'-' '-' .L "" " nement du fil à travers le porte-fil peut Être réglable, par exemple en constituant l'organe poussant ces deux molettes l'une vers l'autre à l'aide d'un ressort disposé entre des butées dont la distance est réglable au moyen d'un écrou.
3 des moyens d'arrêt automatique du mouvement relatif créé entre, d'une part, le chalumeau et le porte-fil et, d'autre part, les éléments à souder, lorsque la soudure à exécuter est achevée.
@ 4 des moyens produisant automatiquement, après l'arrêt ci-dessus, le retour à leurs positions relatives primitives, d'une part, du chalumeau et du porte-fil, et, d'autre part, des éléments à souder.
5 un dispositif d'arrêt automatique des organes d'entraînement du fil d'apport à travers le porte-fil et des organes communiquant au porte-fil son mouvement par rapport au chalumeau, lors de l'arrêt automatique du mouvement relatif créé entre, d'une part, le chalumeau et le porte-fil et, d'autre part, les éléments à souder.
Suivant la présente invention, les moyens d'arrêt automatique du mouvement relatif entre, d'une part, le chalumeau et le porte-fil et, d'autre part, les éléments à souder, peuvent être constitués par des butées solidaires de l'une des parties soumises à ce mouvement relatif et coopérant, à la fin de la soudure, avec des contre-butées solidaires de l'autre partie et un dispositif d'arrêt de l'organe moteur de production de ce mouvement relatif; ce dispositif d'arrêt peut, lui-même, être combiné avec :
a) des moyens de retour automatique à leur position initial des éléments déplacés pendant la soudure, b) un dispositif d'arrêt automatique des organes d'entrai- nement du fil d'apport à travers le porte-fil et des organes
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9.,d-'entrainemen,t circû1aire e3orte- fil, pour que ce dispositif porte automatiquement au repos absolu par rapport au bâti de la machine, l'extrémité du fil d'apport lors de l'arrêt de la soudure.
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En raison de la facilité toute particulière de surveillance du travail exécuté par une machine comportant tout ou partie des moyens ci-dessus définis, un même opérateur peut surveiller, simultanément, plusieurs machines de ce genre ou conduire une machine de ce genre pourvue de plusieurs plateaux de travail permettant l'exécution simultanée de plusieurs soudures, ces plateaux de travail pouvant 'être a) tous mobiles b) tous fixes c) les uns mobiles et les autres fixes*
A ce point de vue, la présente invention englobe, également, ces machines à souder à plusieurs plateaux de travail, ces plateaux étant, soit tous mobiles, soit tous fixes, soit les uns mobiles et les autres fixes.
Les dessins schématiques ci-joints donnés à titre d'exemple et qui ne sauraient, en aucune façon, limiter la portée de la présente invention, montrent :
1 Le mode d'exécution d'une soudure à double cordon*
2 Une machine à souder établie conformément aux principes ci-dessus définis et dans laquelle un chalumeau et le porte....fil sont montés sur un plateau mobile, suivant son axe, en regard d'une tôle cylindrique dont les deux bords longitudinaux situés l'un en regard de l'autre, parallèlement à cet axe, doivent être soudés l'un à l'autre, cette machine étant, ici, supposée être à axe vertical et pourvue, en outre, de moyens d'exécution de soudures courbes, suivant une ligne circulaire.
Dans ces dessins :
La figure 1 montre, vue de face, une soudure mon- tante à double cordon réalisée à l'aide des moyens ci-dessus définis et dans laquelle on a représenté la trajectoire exécutée par l'extrémité du fil d'apport par rapport à un point de la flamme du chalumeau.
La figure 2 montre, en coupe, suivant la ligne
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II-II de la figure 3, cette soudure montante.
La figure 3 montre une coupe suivant la ligne III-III des figures précédentes.
Les figures 4 à 14 montrent, à des échelles diverses. les divers éléments de la machine.
La figure 4 est une vue en élévation du plateau commun de support du chalumeau et du porte-fil et de leurs organes de commande et de réglage, certains organes étant supposés enlevés pour la clarté de la figure.
La figure 5 est un plan du même plateau et des organes montés sur lui.
La figure 6 montre, à plus grande échelle, partie en coupe verticale suivant la ligne VI-VI des figures 5 et @ et partie en élévation, le dispositif d'entraînement cireux laire du porte-fil.
La figure 7 montre, partie en coupe verticale suivant la ligne VII-VII de la figure 6 et partie en élévation, une partie du mécanisme d'entraînement circulaire du porte-fil.
La figure 8 est une coupe horizontale du maneton d'entraînement du porte-fil et des coulisseaux de guidage de ce dernier, cette coupe étant faite suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7.
La figure 9 représente, partie en élévation, partie en coupe, suivant la ligne IX-IX de la figure 5 et en regardant dans le sens des flèches, le mécanisme d'entraînement du fil d'apport.
La figure 10 est une vue, partie en plan. et partie en coupe, des organes de la figure 9.
La figure 11 montre, à plus grande échelle et en plan, une partie du mécanisme d'entraînement du fil d'apport.
La figure 12 représente la mme partie du mécanisme, vue en coupe, suivant la ligne XII-XII de la figure 11.
La figure 13 est, à la même échelle, une coupe faite suivant la ligne brisée XIII-XIII de la figure 12.
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La figure 14 est une vue d'ensemble, en élévation et de côté, d'une machine à souder pourvue des dispositifs des figures 4 à 12*
La figure 15 représente la même machine, vue de face.
Dans ces diverses figures, les marnes signes de référence désignent les mêmes éléments.
Figures 1, 2 et 3, al et a2 sont les deux éléments à souder le long de leurs borde en regard b1 et b2; ces bords étant séparés l'un de l'autre par un intervalle 0 de largeur d. x-x représente l'axe de la flamme du chalumeau, 1 est le point de rencontre de cet axe avec le plan commun y-y des faces antérieures des éléments al et a2 à souder ensemble.
2 représente l'extrémité du fil d'apport 3. La flamme du chalumeau a une puissance suffisante pour assurer la fusion, sur toute leur épaisseur, des bords bl et b2 des éléments à souder en créant momentanément, par fusion locale des bords dea éléments, des échancrures e1 et e2; le métal provenant de la fusion de ces deux échancrures se rassemble, par la gravité, au dessous de la flamme dans l'intervalle c existant entre les deux bords.
L'extrémité 2 du fil d'apport reçoit un mouvement circulaire de rayon r autour du point 1 de la flamme du chalumeau; dans ces conditions, le métal d'apport fondu tombe également dans le mme intervalle . se répartit de manière appropriée dans cet intervalle et le comble) la masse totale de métal en fusion vient former, par solidifia cation, des saillies légères f1 et f2 sur les deux faces des éléments à souder.
Chalumeau.-
Figures 4 et suivantes, le chalumeau 4 d'axe x-x et le support 5 du fil d'apport 5 sont portés par un plateau commun 6 et un mouvement relatif est créé entre ce plateau 6 et les éléments a1 - a2 à souder, de manière à permettre d'attaquer les bords b1 - b2 successivement en tous les points de la longueur suivant laquelle ils doivent être assemblés;
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lec saillies f1 et f2 renouvelées à chaque rotation du fil d'apport par rapport aux éléments à souder constituent, sur les faces de ces éléments, des cordons g1 - g2 d'une régularité satisfaisante, de sorte que la résistance aux efforts méca- niques de la soudure ainsi obtenue est constante d'une extrémité à l'autre, résultat non obtenu lorsque la soudure est exécutée à la main.
Le porte-fil 5 présente l'extrémité 2 du fil d'apport 5 dans la position désirée par rapport aux éléments à souder et à la flamme sortant du chalumeau 4; le chalumeau 4 a son corps
7 pourvu d'une tubulure @ d'arrivée de gaz combustible; hydrogène ou autre, et d'une tubulure 9 d'arrivée de gaz comburant oxygène. Chacune de ces tubulures est reliée, à la manière usuelle, par un tube souple, non représenté, à un réservoir sous pression.
La flamme est réglée par tous organes appropriés connus manoeuvrés, par exemple, par un bouton molleté 10.
@ Sur le plateau 5 est disposé un moteur 11 de @ commande simultanée du mécanisme d'entraînement circulaire du porte-fil et du mécanisme d'entraînement du fil à travers ce porte-fil; ici, ce moteur 11 est un moteur électrique. Par l'intermédiaire d'un renvoi de mouvement démultiplicateur d'un type quelconque contenu dans un carter 12, ce moteur actionne un arbre 15; cet arbre porte, à l'une de ses extrémités, un pignon 14 de commande du mouvement circulaire du porte-fil et, à son extrémité opposée, un disque 15 de commande du mou- vement du mécanisme d'amenée du fil aux éléments à souder.
Le fil destiné à alimenter la machine est, par exemple, découpé en tiges de toute longueur désirée ou mieux, continu et alors, enroulé de manière à former une bobine 16 (figure
14) folle sur un axe porté par une potence 17 montée sur le plateau 6 de la machine.
Porte-fil.-
Le porte-fil 5 peut être établi de toute manière
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appropriée; figures 11 à 13, il comporte, à sa partie supérieure, une tête de suspension 19 pourvue d'une pièce 20 traversée par un canal 21 servant de guide supérieur au fil 3 et, à sa partie inférieure, un capuchon 22 traversé par un canal 23 servant de guide inférieur au même fil ;
lorsque la tête 19 est montée sur la machine (figure 4), l'axe t-t du.'porte...,fil est incliné convenablement par rapport aux éléments à souder et à l'axe x-x du chalumeau* - -
Le fil venant de la bobine 16 passe à travers le porte-fil entre deux molettes 24 et 25, dont l'une 24 est folle autour de son axe 26, tandis que l'autre 25 est solidaire d'un arbre moteur 27 d'entraînement du fil 3; cet arbre est actionné par le moteur 11 de la manière ci- après décrite.
La molette 24 est portée par une chape 28 montée sur une tige 29 de la tête 19 elle-même établie sous forme de chape pour recevoir la molette 25; l'arbre 26 est porté par les branches de la chape 28, tandis que l'arbre 27 de la molette 25 est porté par la chape 19 et traverse les branches de la chape 28 dans des ouvertures allongées 27'; un ressort 30 est interposé entre une collerette 31 de la tige 29 et le fond de la chape 28; sa pression peut être réglée à volonté par tout moyen approprié, par exemple, au moyen d'une douille 32 en une pièce avec la collerette 31, cette douille étant filetée intérieurement, vissée sur la tige 29 et réglable le long de cette tige en agissant avec une clé sur sa tête polygonale 32';
grâce à ce ressort, une pression appropriée peut être exercée sur le fil 3 par les molettes 24 et 25.
Mécanisme d'entraînement cireulaire du porte-fil.- (Figures 4 à 8).-
La tte 19 du porte-fil 5 est pourvue de pattes 33 avec trous 34, à l'aide desquelles elle est assemblée par des vis ou boulons 35 à un cadre 36 (figure 7); ce cadre porte des tourillons 37; ces tourillons 37 sont creux et montés sur des axes 38 portés par un palier 39 avec double roulement à
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billes 40. (Figures 6 et 7).
Ce palier 39 est enfilé sur un maneton 41 d'axe u-u (figure 6) porté par un disque 42 calé sur un arbre 43; cet arbre 43 est monté,, au moyen de roule... ments à billes 44, dans un palier 45 qui forme corps avec une console 46 fixée, par des boulons de blocage 47, sur des colonnettes 48 portées par le plateau 6 de la manière qui sera ciaprès décrites
L'extrémité de l'arbre 43 qui est opposée au maneton 41 est, par une articulation à cardan 49-50 (figures 4 et 5), reliée à un arbre intermédiaire 51. Cet -arbre 51 est relié, à son extrémité opposée, par l'intermé- diaire d'une seconde articulation à cardan 52-53, à l'arbre moteur 54 calé sur l'axe d'un pignon conique 55 en prise avec le pignon conique 14 (figures 4 et 5).
Le tout étant ainsi agencé, le pignon conique 14 entraîne le pignon 55 et, par suite, les arbres 54 - 51 - 43 en communiquant à l'axe u-u du maneton 41 un mouvement circulaire de rayon r autour de l'axe vv (figure 6)*Par suite, tout l'équipage porté par ce maneton 41, c'est-à-dire le cadre 36, la tête 19 du porte-fil 5 et ce porte-fil 5 reçoivent ce même mouvement circulaire. L'extrémité 2 du fil 3 entraînée par le porte-fil µ décrit donc, également, un mouvement circulaire de rayon r.
Dispositif de ¯guidage du porte-fil.- (Figures 6 à g.-)
Comme il a été dit, le porte...fil 5 est, de préfé- rence, pourvu d'un dispositif de guidage destiné à maintenir son axe t-t toujours parallèle à lui-même pendant son mouve- ment circulaire; ici, ce dispositif de guidage est constitué par deux coulisseaux identiques 37a montés sur les tourillons creux 37; chacun de ces coulisseaux est pourvu d'une glissière horizontale 37b dans laquelle coulisse horizontalement le tourillon correspondant 37 pendant chaque tour du maneton 41 et d'une glissière verticale 37c grâce à laquelle il est enfilé sur la colonne correspondante 48 le long de laquelle il coulisse
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pendant chaque tour du même maneton 41.
De la sorte, les mouvements horizontaux et les mouvements verticaux du porte- fil peuvent s'exécuter librement, au cours de chaque rotation du maneton 41 et l'axe t-t se déplace toujours parallèlement à lui-même.
Mécanisme d' amenée du fil d'apport à la soudure.- (Figures 9 et 10).-
Sur le plateau 15 de commande du mécanisme d'amenée du fil d'apport est monté (figures 9 et, la) un maneton 56 @ portant une bielle 57 dont la fête 58 porte une douille 59 contenant un cliquet 60 soumis à l'action d'un ressort 61; le cliquet 60 est en prise avec une roue dentée 62 dont les dents ont une inclinaison appropriée à l'entraînement à produire; un second cliquet 63 monté dans un bloc fixe 64 et poussé constamment par un ressort 65 est en prise avec la denture de la roue 62. De la sorte, à chaque tour du plateau 15, la roue dentée62 est entraînée d'une fraction de tour dans le sens de la! flèche de la figure 9.
Cette roue dentée 62 entraîne un arbe 66 monté dans des paliers 67 et relié par une articulation cardan 68-69 à un arbre intermédiaire 70.
Cet arbre 70 est relié, à son extrémité opposée, et par une transmission à cardan 71-72 à l'arbre 27 de commande de la molette 25 d'entraînement du fil 2. (figure 5).
Comme l'axe z-z de l'arbre 27 décrit dans l'espace une circonférence de rayon r tandis que l'axe w-w de l'arbre 66 est fixe, l'axe m-m de l'arbre 70 décrit un cône dont le sommet est le point 73 de rencontre des axes m-m et w-w et dont la base est la circonférence décrite par le point 74 de rencontre des axes m-m et z-z. Dans ce mouvement, la distance des points 73-74 varie constamment; pour cette raison, l'arbre 70 est établi télescopique et formé de deux partes 70a 70b mobiles l'une dans l'autre; une clavette longitu- dinale 75 rend ces deux parties rotativement solidaires l'une de l'autre.
De la sorte, l'alimentation du fil d'apport est
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effectuée en quantité proportionnelle au nombre de tours accompli par l'arbre 54 et, par suite, au nombre de tours accomplis par l'extrémité 2 du fil d'apport.
Dispositif d'entraînement relatif du fil d'apport et du chalumeau par rapport aux éléments à souder.-
Comme il a été dit,,, un mouvement relatif est créé entre le chalumeau et les éléments à souder,
Lorsque les éléments à souder ont leurs bords rectilignes comme les bords b1 - b2 des figures 1 à 3, la soudure est exécutée comme soudure montante, o'està -dire en partant du bas de ces bords pour aller jusqu'a leurs sommets, Pour cela, les éléments à souder qui peuvent appartenir à une même pièce, par exemple, une tôle h enroulée en cylindre, peuvent être disposés sur un support 76 fixe situé en regard de la machine et le plateau 6 est, alors pourvu d'un dispositif élévateur;
ou bien, ce plateau 6 est fixe et les éléments à souder sont montés sur un support animé d'un mouvement de haut en bas, ou bien plateau 6 et support 76 sont simultanément mobiles en sens contraires l'un de l'autre.
Figures 14 et 15, on a supposé que le plateau 6 est seul mobile et a son axe vertical; la tôle cylindrique h à souder le long de ses borde al et a2 est monté sur le support 76; une pièce 77 taillée inférieurement en V est engagée sur le bord supérieur h' de cette tôle h et maintient celle-ci en position; cette pièce de retenue 77 est réglable verticalement, par exemple, au moyen d'un volant 78 et: chacun de ces organes 76-77 est de plus réglable le long de guides verticaux 79 montés sur le bâti 18.
Le plateau 6 est mobile le long de deux colonnes de guidage 80 et 81 disposées de part et d'autre d'une tige filetée 82; cette tige traverse ce plateau qui forme sur elle un écrou non rotatif. Elle porte, à sa partie inférieure, une roue dentée conique 83 en prise aveo un pignon conique 84; ce pignon est entraîné par un train denté démultiplicateur
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logé dans un carter 85, placé sous le contrée d'un levier 86; ce train est actionné par une roue dentée 87 en prise avec le pignon 88 d'un réducteur de vitesse 89 logé dans un carter et mû par le moteur 90 alimenté par la même source de courant que le moteur 11 ou par une source similaire de manière à tourner en synchronisme aveo ce moteur 11.
Le tout est réglé de manière telle que le plateau 6 se déplace par.rapport aux éléments à souder, à la vitesse nécessaire à l'exécution de la soudure au moyen du chalumeau 4 et du fil d'apport 3.
La machine peut. également être pourvue de moyens d'exécution de soudures courbes; par exemple, pour couder un fond de cylindre sur la tôle cylindrique h précitée et qui a été soudée longitudinalement par les moyens ci-dessus définis, on solidarise, à la manière usuelle, ce fondât cette tôle par plusieurs points de soudure également répartis sur leurs bords circulaires en regard en laissant entre ces ords l'intervalle 9 nécessaire à l'éx@cution de la soudure à double cordon; puis on fixe l'ensemble formé par ce cylindre et ce fond dans une monture cylindrique en faisant coïncider l'axe k de la tôle cylindrique et du fond solidaire de cette tôle avec l'axe de cette monture.
Un moteur 92 communique à cette monture et par suite à la tôle et au fond qui en est solidaire un mouvement de rotation autour de leur axe horizontal commun k; le mouvement de rotation de ce moteur est transmis à la monture par des moyens quelconques, par exemple, par un train denté 93-94, un réducteur à vis sans fin logé dans un carter 96 et des roues dentées 96-97 (figure 14).
Pour l'exécution de cette soudure ciroulaire, le plateau 6 est préalablement amené à une hauteur telle que la flamme du chalumeau 4 travaille les bords des pièces à souder dans le plan horizontal de leur axe de rotation k (figure 14); et ce plateau est immobilisé en laissant le
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moteur 90 à larrêt pendant toute la durée de l'exécution de cette soudure,
Toute autre soudure courbe non circulaire pourrait être exécutée de la marne manière aveo le plateau 6 à l'arrêt, les divers points des borda à souder étant présentés au chalumeau et au fil d'apport par tous moyens appropriés, voire même à la main.
On conçoit également que la machine pourrait être pourvue d'un second plateau équipé comme le plateau 6, mais dépourvu de vis verticale d'entraînement; ce plateau serait donc fixe et affecté uniquement à l'exécution des soudures oourbes. De la sorte, sur une machine à deux plateaux de travail similaires au plateau 6 dont un mobile et un fixe, il est possible d'exécuter simultanément une soudure rectiligne et une soudure courbe, un même opérateur pouvant surveiller l'exécution de ces deux soudures aveo la plus grande facilitée
Une machine présentant les marnes avantages pourrait... également, être établie avec deux plateaux fixes équipés comme le plateau 6,
un dispositif d'entraînement rectiligne d'une pièce cylindrique à souder suivant les génératrices extrêmes et un dispositif d'entraînement circulaire ou suivant toute ligne courbe quelconque d'autres pièces à souder, tels qu'un cylindre et un fond pour ce cylindre.
De manière similaire, une machine à souder pourrait être établie avec trois plateaux de travail. ou même un plus grand nombre de plateaux dont un même opérateur pourrait surveiller le fonctionnement ces plateaux pouvant être suivant les buts multiples recherchés, soit tous mobiles, soit tous fixes. soit les uns fixes et les autres mobiles
Dispositif d'arrêt automatique de la machine*- (Figure 15).-
Dans le cas de l'exécution de soudure rectilignes, la machine représentée figures 14 et 15 peut être arrêtée automa tiquement à la fin de chaque soudure de ce genre; ici, à cet effet, le plateau mobile 6 porte une butée 98 de commande d'un
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contacteur 99 d'arrêt des moteurs il et 90;
lorsque la soudure a été exécutée sur toute la hauteur désirée; cette butée 98 ac- tionne la pièce 100 du contacteur 99 d'arrêt des moteurs 90 et 11; la machine s'arrête donc; le conducteur de la machine met, alors, le levier 86 dans la position de marche arrière et rapide du plateau 6; puis, il remet en marche le moteur 90 seul, le plateau 6 revient à sa position de départ à allure rapide; à la fin de ce mouvement de retour, une seconde butée 101 montée sur le plateau 6 heurte la pièce 102 d'un second contacteur 103 disposé à la partie inférieure de la machine} ce contacteur produit l'arrêt du moteur 90;
chacun de ces oontaoteurs 99 et 103peut être porté par l'une des colonnes de la machine, la colonne 80, par exemple,
Dispositifs de réglage.-
Comme cela a été ci-dessus exposé, dans des buts de commodité divers, la machine est pourvue de dispositifs de réglage variés.
Ainsi.
1 le rayon r de la circonférence décrite par l'extrémité du fil d'apport peut être modifié simplement chaque fois que cela est nécessaire en démontant la pièce 43 - 42 - 41 et en la remplaçant par une autre dans laquelle la distance r des axes u-u - v-v aura la nouvelle valeur désirée.
2 La vitesse d'amenée du fil d'apport à la soudure peut, de même, être réglée à toute valeur désirée} dans ce but, le rayon r' d'exentricité du maneton 56 est réglable; à cet effet ce maneton 56 est porté par un coulisseau 104 monté mobile entre les joues 105 formant glissières et portées par le disque 15; ca ooulisseau 104 forme un écrou non rotatif sur une tige filetée 106 folle dans un bloc 107 solidaire du disque 15; cette tige peut reoevoir un mouvement de rotation autour de son axe an agissant sur sa tâte 108.
3 Entre la plate-forme- ! et les mécanismes ci- dessus décrits, un chariot 109 de réglage simultané de la
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position du chalumeau et du porte-fil par rapport aux éléments à souder peut être disposé mobile dans des glissières 110 fixées au.- plateau; ce chariot peut être pourvu d'une tige filetée 111 avec bouton molleté 112 de réglage de tout le système chalumeau et porte-fil d'apport par rapport aux éléments à souder; l'axe i-i de cette vis de réglage est, par exemple, disposé parallèlement au plan des deux bords b1 - b2 des éléments à souder, 4' Ce chariot 109 porte, luie, un second chariot 113 pourvu d'une console 114 traversée par une tige filetée 115 avec bouton molleté 116 ;
l'axe j-j de cette tige filetée est disposé.. transversalement au plan formé par les bords b1 - b2 des éléments à souder. De la sorte, par la manoeuvre de la vis 115, la distance de l'ensemble formé par le chalumeau et le porte-fil 5 peut être réglée, par rapport à ces bords bl b2.
5 Un dispositif de réglage de l'inclinaison de t'axe du chalumeau par rapport aux éléments à souder est constitué, ici, par des paliers 117 montés sur le chariot 113 et supportant des tourillons à éorous 118 montés sur un manchon 119 de support du corps 7 du chalumeau; ces tourillons peuvent être réglés dans toute position désirée, sur les consoles 117 au moyen de leurs écrous 118.
De la sorte, l'axe x-x du chalumeau peut être incliné sous tout angle désiré par rapport à l'horizontale dans que le porte-fil 5 participe à ce mouvement
6 Des moyens de réglages de la distance du chalumeau 4 par rapport aux éléments à souder et indépendamment du fil d'apport peuvent être prévus; ici, ces moyens sont constitués par une tige filetée 120 vissée dans le manchon 119 et portée par un collier 121 solidaire du corps 7 du chalumeau; cette vis 120 est manoeuvrée par un bouton molleté 122 solidaire de la vis 120.
7 Le portefil 5 peut être pourvu d'un dispositif permettant de régler sa distance verticale par rapport au chalumeau; ce dispositif de réglage vertical est, ici, constitua
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par la console 46 qui peut être réglée à toute hauteur désirée le long des colonnettes 48 au moyen des pièces de blocage 47 établies sous forme de boulons.
Dans le cas où le porte-fil 5 est ainsi réglable en hauteur, l'arbre intermédiaire 51 est établi télescopique comme l'arbre 70 et peut comporter, alors, des éléments 51a- 51b similaires aux éléments 70a et 70b et une clavette 123 similaire à la clavette 75 de liaison rotative de ces éléments,
8 Des moyens de réglage de l'inclinaison du porter fil par rapport aux éléments à souder sont aussi prévus; ici, ces moyens sont constitués par des paliers 37 du cadre 36; ces paliers sont montés'fous sur les tourillons 38 et bloqués sur ceux-ci, dans toute position désirée, au moyen des écrous 124 montés sur les extrémités filetées de ces tourillons.
9 L'amplitude de la course du plateau mobile ainsi que les points de départ et d'arrêt de cette course sont, également, réglables à volonté, au moyen des contacteurs 99-103 qui sont montés mobiles le long de la colonne 80. chacun de ces contacteurs pouvant être immobilieé en tout point désiré de cette colonne au moyen d'un écrou de serrage! écrou 125 pour le contacteur 99 et 126 pour le contacteur 103. lien entendu, la machine ci-dessus décrite n'est donnée qu'à titre d'exemple et de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans sortir des limites de la présente invention; de même, la matière d'apport de soudure, au lieu d'être à l'état de fil pourrait 8tre sous toute autre forme : tige, feuille etc*
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"WELDING MACHINE".
The present invention relates to a machine intended to make it possible to automatically perform metal welds and, in particular, double bead welds, that is to say welds forming an extra thickness on each of the faces of the welded elements.
It essentially comprises the combination of the following elements:
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1 a torch for producing the welding flame.
2 a door..fil having the welding filler wire in the desired position for the execution of the weld.
3 a device for driving the filler wire through this wire carrier.
4 a device for producing a relative movement between the torch and the stringer
5 means ensuring the operation in synchronism of the aforementioned devices 3 and 4.
6 a device for producing a relative movement between, on the one hand, the torch and the holder and, on the other hand, the elements to be welded, this device allowing the execution of the welding along the edges of these elements at the desired speed.
7 means ensuring the operation in synchronism of the aforementioned devices 3, 4 and 6, this machine allowing the automatic execution of double bead welds.
Many machines can be set up according to this principle.
Among these, the present invention relates more particularly to those comprising a common plate for supporting the torch and the wire holder and means for producing a vertical or substantially vertical relative movement between this plate and the points of the elements to be welded. then subjected to welding and, among these machines, it is even more particularly aimed at those comprising all or part of the following elements: a) a circular drive device for the wire holder relative to a point of the torch flame, b) a thread holder provided with: [alpha]) a drive wheel for driving the thread through the thread holder.
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ss) an idle wheel located opposite the first, y) an elastic member for applying these two wheels against the wire to be driven,) a drive shaft of the driving wheel, c) a common motor control member of the circular drive device for the thread holder and the thread feed wheel through the thread holder.
In these machines: a) the circular drive device of the wire holder relative to the flame of the torch can be constituted by a crank pin and by a bearing mounted on said crank pin and serving as a support for the wire holder, b ) this bearing can itself be combined with a guide device keeping the axis of the thread holder in the. constant direction desired during the execution of the aforementioned circular movement and this guide device can, itself, be constituted by a slide carrying: this) a guide slide of a rod integral with the thread holder, this slide allowing the displacements of the yarn holder parallel to said slide and being, for example, horizontal.
ss a slide perpendicular to the previous one movable along a guide carried by the frame of the machine, this slide allowing the movements of the thread holder in a direction perpendicular to the previous one, that is to say, here, vertical, in the case of the example given. c) the drive shaft of the drive wheel of the thread holder may include a telescopic section which is provided with a cardan joint at each of its ends *
A machine in accordance with one of the preceding and applicable to the execution of rectilinear double-bead welds may be provided with a vertical drive device of a common support plate for the torch and the
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wire holder, this drive device being able to be constituted by a driving screw with vertical axis,
a nut integral with said plate and traversed by said screw with a vertical axis and fixed vertical guides opposing any rotation of the plate around this axis of the screw.
A machine in accordance with one of the preceding ones and applicable to the execution of curvilinear welds can include a mobile support for receiving the parts to be welded and a device for driving this support established so as to present successively to the torch and to the filler wire all the points of the curvilinear edges of the parts to be welded.
When these edges are circular, this machine may include a rotary support for the parts to be welded and means communicating to these parts a movement of rotation about their axis.
In a machine provided with a circular drive device of the thread holder relative to a point of the flame of the torch, the common motor control member of the circular drive device of the thread holder and of the wheel for driving the filler wire can be an electric motor arranged on the common support plate of the torch and the wire holder and the motor member for producing the relative movement between this common support and the elements to be welded can be a second electric motor supplied by the same electric circuit as the first motor and therefore rotating in synchronism with it.
Of course, a single motor could also be used to power all parts of the machine *
The torch and the wire holder can be mounted on a carriage carried by the aforementioned common plate and provided with a device for simultaneous adjustment of the position of this torch and of the position of this wire holder relative to the elements to be welded, this device may itself include: a) adjustment devices for the entire torch and
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of the wire carrier in a plane parallel to the plane of the front faces of the elements to be welded, b) of the adjusting members of the same set in a plane transverse to the previous plane.
The torch can also be provided with individual means for adjusting its position with respect to the elements to be welded, these means possibly comprising: a) members for adjusting the inclination of this torch with respect to the elements to be welded, b) members for adjusting the distance of this torch from the elements to be welded.
The wire holder can also be provided with individual means for adjusting its position and, consequently, the position of the filler wire relative to the elements to be welded, these means possibly comprising: a) the position, at rest of the machine, of the wire carrier and, consequently, of the end of the filler wire, relative to the torch flame, b) of the members for adjusting the inclination of the wire contribution with respect to the same elements.
The machine can also be provided with: a) means for adjusting the driving speed of the filler wire through the wire holder, b) means for adjusting the pressure exerted on the filler wire by the drive wheel for this wire, c) means for modifying the amplitude of the circular movement communicated to the wire holder and, consequently, to the end of the filler wire relative to the elements to be welded.
According to the present invention, again, the device for common adjustment of the torch and the wire holder parallel to the plane of the front faces of the elements to be welded may consist of an adjustment screw with an axis parallel to this plane and the device for common adjustment of this same torch and this same wire holder transversely to the elements to be welded,
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may consist of a second adjustment screw with a transverse axis to the plane of the front faces of the elements to be welded, each of these screws being arranged on a carriage, one of these two carriages carrying the other and resting itself on the plate above.
The device for adjusting the inclination of the torch relative to the elements to be welded can be seen as journals carried by bearings established on the above-mentioned upper carriage.
The torch body can be mounted in a sleeve integral with these journals and provided with an adjustable screw parallel to the axis of this sleeve to allow the position of the torch to be adjusted in the sleeve and with respect to the elements to be welded. .
The circular drive shaft of the wire holder relative to the torch can be carried by a bearing provided with guides for adjusting its height position with respect to the torch; then, this shaft may include a telescopic section provided with cardan joints, at each of its ends.
The bearing which is mounted on the circular drive crankpin of the thread holder and which supports this thread holder may be provided with journals for receiving bearings for adjusting the inclination of the thread holder, with respect to the elements to be welded.
According to the present invention, also, the following means can be used in whole or in part:
1 The shaft actuating the filler wire drive wheel through the wire holder can be actuated by a crank whose crank pin is mounted on a nut carried by an adjustable screw around its axis and placed on the rotating plate drive of this crank, * for example, according to a radius or a diameter of this plate.
2 The pressure exerted by the two feed wheels
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'-' '-'. The "" "nement of the thread through the thread holder can be adjustable, for example by constituting the member pushing these two wheels towards each other by means of a spring arranged between stops the distance of which is adjustable by means of a nut.
3 means for automatically stopping the relative movement created between, on the one hand, the torch and the wire holder and, on the other hand, the elements to be welded, when the weld to be performed is completed.
@ 4 means automatically producing, after the above stop, the return to their original relative positions, on the one hand, of the torch and the wire holder, and, on the other hand, of the elements to be welded.
5 a device for automatically stopping the drive members of the filler wire through the wire carrier and the members communicating to the wire carrier its movement relative to the torch, during the automatic stopping of the relative movement created between, on the one hand, the torch and the wire holder and, on the other hand, the elements to be welded.
According to the present invention, the means for automatically stopping the relative movement between, on the one hand, the torch and the wire holder and, on the other hand, the elements to be welded, may be constituted by stops integral with the one of the parts subjected to this relative movement and cooperating, at the end of the welding, with counter-stops integral with the other part and a device for stopping the motor member for producing this relative movement; this shut-off device can itself be combined with:
a) means of automatic return to their initial position of the elements displaced during welding, b) a device for automatically stopping the members for driving the filler wire through the wire holder and the members
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9., d-'entrainemen, t circular e3orte- wire, so that this device automatically carries at absolute rest relative to the frame of the machine, the end of the filler wire when stopping the welding.
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Because of the very particular ease of monitoring the work performed by a machine comprising all or part of the means defined above, a single operator can simultaneously monitor several machines of this type or operate a machine of this type provided with several plates. work allowing the simultaneous execution of several welds, these work platforms being able to be a) all mobile b) all fixed c) some mobile and others fixed *
From this point of view, the present invention also encompasses these welding machines with several working plates, these plates being either all movable, or all fixed, or some movable and others fixed.
The attached schematic drawings given by way of example and which in no way limit the scope of the present invention, show:
1 How to perform a double bead weld *
2 A welding machine established in accordance with the principles defined above and in which a torch and the ... wire holder are mounted on a movable plate, along its axis, facing a cylindrical sheet, the two longitudinal edges of which are located one opposite the other, parallel to this axis, must be welded to each other, this machine being, here, supposed to be with a vertical axis and provided, in addition, with means for carrying out welds curves, following a circular line.
In these drawings:
FIG. 1 shows, front view, a rising weld with double bead produced using the means defined above and in which the path taken by the end of the filler wire with respect to a point of the torch flame.
Figure 2 shows, in section, along the line
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II-II of Figure 3, this rising weld.
Figure 3 shows a section along the line III-III of the previous figures.
Figures 4 to 14 show, at various scales. the various parts of the machine.
FIG. 4 is an elevational view of the common torch and wire holder support plate and their control and adjustment members, certain members being assumed to be removed for the sake of clarity.
FIG. 5 is a plan of the same plate and of the members mounted on it.
Figure 6 shows, on a larger scale, part in vertical section along the line VI-VI of Figures 5 and @ and part in elevation, the waxy drive device of the yarn holder.
Figure 7 shows, part in vertical section along the line VII-VII of Figure 6 and part in elevation, part of the circular drive mechanism of the thread holder.
Figure 8 is a horizontal section of the drive crank pin of the thread holder and of the guide slides of the latter, this section being taken along the line VIII-VIII of Figure 7.
Figure 9 shows, partly in elevation, partly in section, along the line IX-IX of Figure 5 and looking in the direction of the arrows, the filler wire drive mechanism.
Figure 10 is a view, partly in plan. and part in section, of the members of FIG. 9.
Figure 11 shows, on a larger scale and in plan, part of the filler wire drive mechanism.
FIG. 12 represents the same part of the mechanism, seen in section, along the line XII-XII of FIG. 11.
Figure 13 is, on the same scale, a section taken along the broken line XIII-XIII of Figure 12.
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Figure 14 is an overall view, in elevation and side, of a welding machine provided with the devices of Figures 4 to 12 *
Figure 15 shows the same machine, front view.
In these various figures, the reference signs denote the same elements.
Figures 1, 2 and 3, a1 and a2 are the two elements to be welded along their facing edges b1 and b2; these edges being separated from each other by an interval 0 of width d. x-x represents the axis of the flame of the torch, 1 is the meeting point of this axis with the common y-y plane of the front faces of the elements a1 and a2 to be welded together.
2 represents the end of the filler wire 3. The flame of the torch has sufficient power to ensure the fusion, over their entire thickness, of the edges b1 and b2 of the elements to be welded by creating momentarily, by local fusion of the edges of the elements , notches e1 and e2; the metal resulting from the fusion of these two notches collects, by gravity, below the flame in the interval c existing between the two edges.
The end 2 of the filler wire receives a circular movement of radius r around the point 1 of the torch flame; under these conditions, the molten filler metal also falls into the same interval. is distributed appropriately in this interval and fills it) the total mass of molten metal forms, by solidification, light projections f1 and f2 on both sides of the elements to be welded.
Torch.-
Figures 4 and following, the torch 4 of axis xx and the support 5 of the filler wire 5 are carried by a common plate 6 and a relative movement is created between this plate 6 and the elements a1 - a2 to be welded, so to make it possible to attack the edges b1 - b2 successively at all the points of the length along which they are to be assembled;
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The protrusions f1 and f2 renewed with each rotation of the filler wire relative to the elements to be welded constitute, on the faces of these elements, beads g1 - g2 of satisfactory regularity, so that the resistance to mechanical forces of the weld thus obtained is constant from one end to the other, a result not obtained when the weld is carried out by hand.
The wire holder 5 has the end 2 of the filler wire 5 in the desired position relative to the elements to be welded and to the flame coming out of the torch 4; torch 4 has its body
7 provided with a fuel gas inlet pipe; hydrogen or other, and a pipe 9 for supplying oxygen oxidizing gas. Each of these pipes is connected, in the usual manner, by a flexible tube, not shown, to a pressure tank.
The flame is regulated by any suitable known members operated, for example, by a soft knob 10.
@ On the plate 5 is arranged a motor 11 for @ simultaneous control of the circular drive mechanism of the thread holder and of the mechanism for driving the thread through this thread holder; here, this motor 11 is an electric motor. By means of a reduction gear of any type contained in a casing 12, this motor actuates a shaft 15; this shaft carries, at one of its ends, a pinion 14 for controlling the circular movement of the thread carrier and, at its opposite end, a disc 15 for controlling the movement of the mechanism for feeding the thread to the elements to be solder.
The wire intended to feed the machine is, for example, cut into rods of any desired length or better still, continuous and then wound so as to form a coil 16 (figure
14) idle on an axis carried by a gallows 17 mounted on the plate 6 of the machine.
Thread holder.-
Thread holder 5 can be set anyway
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appropriate; Figures 11 to 13, it comprises, at its upper part, a suspension head 19 provided with a part 20 traversed by a channel 21 serving as an upper guide for the wire 3 and, at its lower part, a cap 22 crossed by a channel 23 serving as a lower guide for the same wire;
when the head 19 is mounted on the machine (figure 4), the t-t axis of the door ..., the wire is suitably inclined relative to the elements to be welded and to the x-x axis of the torch * - -
The wire coming from the spool 16 passes through the wire holder between two wheels 24 and 25, one of which 24 is idle around its axis 26, while the other 25 is secured to a motor shaft 27 of wire feed 3; this shaft is actuated by the motor 11 in the manner described below.
The wheel 24 is carried by a yoke 28 mounted on a rod 29 of the head 19 itself established in the form of a yoke to receive the wheel 25; the shaft 26 is carried by the branches of the yoke 28, while the shaft 27 of the wheel 25 is carried by the yoke 19 and passes through the branches of the yoke 28 in elongated openings 27 '; a spring 30 is interposed between a collar 31 of the rod 29 and the bottom of the yoke 28; its pressure can be adjusted at will by any suitable means, for example, by means of a sleeve 32 in one piece with the collar 31, this sleeve being internally threaded, screwed on the rod 29 and adjustable along this rod by acting with a key on its box head 32 ';
thanks to this spring, an appropriate pressure can be exerted on the wire 3 by the knobs 24 and 25.
Circular drive mechanism of the thread holder - (Figures 4 to 8) .-
The head 19 of the thread holder 5 is provided with tabs 33 with holes 34, with the aid of which it is assembled by screws or bolts 35 to a frame 36 (FIG. 7); this frame carries journals 37; these journals 37 are hollow and mounted on pins 38 carried by a bearing 39 with double bearing to
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balls 40. (Figures 6 and 7).
This bearing 39 is slipped on a crank pin 41 of axis u-u (Figure 6) carried by a disc 42 wedged on a shaft 43; this shaft 43 is mounted ,, by means of ball bearings 44, in a bearing 45 which forms a body with a bracket 46 fixed, by locking bolts 47, on columns 48 carried by the plate 6 of the manner which will be described below
The end of the shaft 43 which is opposite the crank pin 41 is, by a cardan joint 49-50 (Figures 4 and 5), connected to an intermediate shaft 51. This -shaft 51 is connected at its opposite end, via a second cardan joint 52-53, to the motor shaft 54 wedged on the axis of a bevel gear 55 in engagement with the bevel gear 14 (Figures 4 and 5).
The whole being thus arranged, the bevel pinion 14 drives the pinion 55 and, consequently, the shafts 54 - 51 - 43 by communicating to the axis uu of the crank pin 41 a circular movement of radius r around the axis vv (figure 6) * Consequently, the entire crew carried by this crankpin 41, that is to say the frame 36, the head 19 of the thread holder 5 and this thread holder 5 receive this same circular movement. The end 2 of the wire 3 driven by the wire carrier µ therefore also describes a circular movement of radius r.
Thread holder guiding device.- (Figures 6 to g.-)
As has been said, the wire carrier 5 is preferably provided with a guide device intended to keep its axis t-t always parallel to itself during its circular movement; here, this guide device consists of two identical slides 37a mounted on the hollow journals 37; each of these slides is provided with a horizontal slide 37b in which the corresponding journal 37 slides horizontally during each turn of the crankpin 41 and with a vertical slide 37c thanks to which it is threaded on the corresponding column 48 along which it slides
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during each turn of the same crankpin 41.
In this way, the horizontal movements and the vertical movements of the yarn holder can be executed freely during each rotation of the crankpin 41 and the axis t-t always moves parallel to itself.
Mechanism for feeding the filler wire to the weld.- (Figures 9 and 10) .-
On the control plate 15 of the filler wire feed mechanism is mounted (Figures 9 and 1a) a crank pin 56 @ carrying a connecting rod 57 whose party 58 carries a sleeve 59 containing a pawl 60 subjected to the action a spring 61; the pawl 60 is engaged with a toothed wheel 62 whose teeth have an inclination suitable for the drive to be produced; a second pawl 63 mounted in a fixed block 64 and constantly pushed by a spring 65 is engaged with the teeth of the wheel 62. In this way, on each revolution of the plate 15, the toothed wheel 62 is driven by a fraction of a turn in the sense of! arrow in figure 9.
This toothed wheel 62 drives a shaft 66 mounted in bearings 67 and connected by a cardan joint 68-69 to an intermediate shaft 70.
This shaft 70 is connected, at its opposite end, and by a cardan transmission 71-72 to the control shaft 27 of the wire drive wheel 2 (FIG. 5).
As the zz axis of shaft 27 describes in space a circumference of radius r while the ww axis of shaft 66 is fixed, the mm axis of shaft 70 describes a cone whose apex is the point 73 where the axes mm and ww meet and whose base is the circumference described by the point 74 where the axes mm and zz meet. In this movement, the distance of points 73-74 varies constantly; for this reason, the shaft 70 is established telescopic and formed of two parts 70a 70b movable one inside the other; a longitudinal key 75 makes these two parts rotatably integral with one another.
In this way, the supply of the filler wire is
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carried out in an amount proportional to the number of turns made by the shaft 54 and, consequently, to the number of turns made by the end 2 of the filler wire.
Device for driving the filler wire and the torch relative to the elements to be welded.
As has been said ,,, a relative movement is created between the torch and the elements to be welded,
When the elements to be welded have their rectilinear edges like the edges b1 - b2 of figures 1 to 3, the weld is carried out as a rising weld, that is to say starting from the bottom of these edges to go to their vertices, For this, the elements to be welded which may belong to the same part, for example, a sheet h rolled up in a cylinder, can be placed on a fixed support 76 located opposite the machine and the plate 6 is then provided with a device elevator;
either, this plate 6 is fixed and the elements to be welded are mounted on a support animated by a movement from top to bottom, or else plate 6 and support 76 are simultaneously movable in opposite directions to each other.
Figures 14 and 15, it has been assumed that the plate 6 is only mobile and has its vertical axis; the cylindrical sheet h to be welded along its edges a1 and a2 is mounted on the support 76; a part 77 cut below in a V is engaged on the upper edge h 'of this sheet h and maintains the latter in position; this retaining piece 77 is vertically adjustable, for example, by means of a handwheel 78 and: each of these members 76-77 is further adjustable along vertical guides 79 mounted on the frame 18.
The plate 6 is movable along two guide columns 80 and 81 arranged on either side of a threaded rod 82; this rod passes through this plate which forms a non-rotating nut on it. It carries, at its lower part, a bevel gear 83 meshing with a bevel pinion 84; this pinion is driven by a gear reduction gear
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housed in a housing 85, placed under the region of a lever 86; this train is actuated by a toothed wheel 87 engaged with the pinion 88 of a speed reducer 89 housed in a housing and driven by the motor 90 supplied by the same current source as the motor 11 or by a similar source in a manner to rotate in synchronism with this motor 11.
The whole is adjusted in such a way that the plate 6 moves with respect to the elements to be welded, at the speed necessary for the execution of the weld by means of the torch 4 and the filler wire 3.
The machine can. also be provided with means for performing curved welds; for example, to bend a cylinder bottom on the aforementioned cylindrical sheet h and which has been welded longitudinally by the means defined above, this base is secured, in the usual manner, this sheet by several welding points equally distributed over their circular edges facing each other, leaving the interval 9 between these ords necessary for the execution of the double bead weld; then the assembly formed by this cylinder and this base is fixed in a cylindrical frame by making the axis k of the cylindrical sheet and the base integral with this sheet coincide with the axis of this frame.
A motor 92 communicates to this frame and consequently to the sheet metal and to the base which is integral with it, a rotational movement about their common horizontal axis k; the rotational movement of this motor is transmitted to the frame by any means, for example, by a toothed train 93-94, a worm gearbox housed in a housing 96 and toothed wheels 96-97 (figure 14) .
For the execution of this circular welding, the plate 6 is first brought to a height such that the flame of the torch 4 works the edges of the parts to be welded in the horizontal plane of their axis of rotation k (FIG. 14); and this plate is immobilized leaving the
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engine 90 off for the duration of this weld,
Any other non-circular curved weld could be carried out in the marl manner with the plate 6 at a standstill, the various points of the edges to be welded being presented with a torch and filler wire by any suitable means, or even by hand.
It can also be seen that the machine could be provided with a second plate equipped like the plate 6, but without vertical drive screw; this plate would therefore be fixed and assigned only to the execution of the curved welds. In this way, on a machine with two work plates similar to the plate 6, one of which is mobile and one fixed, it is possible to simultaneously perform a straight weld and a curved weld, the same operator being able to monitor the execution of these two welds. with the greatest ease
A machine with the advantages of marl could ... also be established with two fixed plates equipped like plate 6,
a rectilinear drive device for a cylindrical part to be welded along the end generatrices and a circular drive device or along any curved line of any other parts to be welded, such as a cylinder and a base for this cylinder.
Similarly, a welding machine could be established with three work tables. or even a greater number of trays for which a single operator could monitor the operation, these trays which may be depending on the multiple goals sought, either all mobile or all fixed. either fixed and others mobile
Automatic machine stop device * - (Figure 15) .-
In the case of carrying out rectilinear welds, the machine shown in FIGS. 14 and 15 can be stopped automatically at the end of each weld of this kind; here, for this purpose, the movable plate 6 carries a stop 98 for controlling a
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switch 99 for stopping engines II and 90;
when the weld has been carried out to the entire desired height; this stop 98 actuates the part 100 of the switch 99 for stopping the motors 90 and 11; the machine therefore stops; the operator of the machine then puts the lever 86 in the reverse and rapid position of the plate 6; then, it restarts the engine 90 alone, the plate 6 returns to its starting position at high speed; at the end of this return movement, a second stop 101 mounted on the plate 6 strikes the part 102 of a second contactor 103 arranged at the lower part of the machine} this contactor causes the motor 90 to stop;
each of these oontaoteurs 99 and 103 can be carried by one of the columns of the machine, the column 80, for example,
Adjustment devices.-
As discussed above, for various convenience purposes, the machine is provided with various adjustment devices.
So.
1 the radius r of the circumference described by the end of the filler wire can be changed simply whenever necessary by dismantling part 43 - 42 - 41 and replacing it with another in which the distance r from the axes uu - vv will have the new desired value.
2 The speed of feeding the filler wire to the weld can, likewise, be adjusted to any desired value} for this purpose, the radius r 'of eccentricity of the crankpin 56 is adjustable; for this purpose, this crank pin 56 is carried by a slide 104 movably mounted between the cheeks 105 forming slides and carried by the disc 15; ca ooulisseau 104 forms a non-rotating nut on a threaded rod 106 idle in a block 107 secured to the disc 15; this rod can receive a rotational movement around its axis by acting on its head 108.
3 Enter the platform-! and the mechanisms described above, a carriage 109 for simultaneous adjustment of the
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position of the torch and of the wire holder relative to the elements to be welded can be disposed mobile in slides 110 fixed to the plate; this carriage can be provided with a threaded rod 111 with a soft knob 112 for adjusting the entire torch system and filler wire holder with respect to the elements to be welded; the axis ii of this adjustment screw is, for example, disposed parallel to the plane of the two edges b1 - b2 of the elements to be welded, 4 'This carriage 109 carries, luie, a second carriage 113 provided with a bracket 114 traversed by a threaded rod 115 with a soft button 116;
the axis j-j of this threaded rod is disposed transversely to the plane formed by the edges b1 - b2 of the elements to be welded. In this way, by operating the screw 115, the distance of the assembly formed by the torch and the wire holder 5 can be adjusted, with respect to these edges bl b2.
5 A device for adjusting the inclination of the axis of the torch relative to the elements to be welded is constituted, here, by bearings 117 mounted on the carriage 113 and supporting ring journals 118 mounted on a sleeve 119 for supporting the torch. body 7 of the torch; these journals can be adjusted in any desired position, on the consoles 117 by means of their nuts 118.
In this way, the x-x axis of the torch can be inclined at any desired angle relative to the horizontal in that the wire holder 5 participates in this movement
6 Means for adjusting the distance of the torch 4 relative to the elements to be welded and independently of the filler wire can be provided; here, these means are constituted by a threaded rod 120 screwed into the sleeve 119 and carried by a collar 121 integral with the body 7 of the torch; this screw 120 is operated by a soft button 122 integral with the screw 120.
7 The wallet 5 may be provided with a device making it possible to adjust its vertical distance from the torch; this vertical adjustment device is, here, constituted
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by the console 46 which can be adjusted to any desired height along the posts 48 by means of the locking pieces 47 established in the form of bolts.
In the event that the yarn holder 5 is thus adjustable in height, the intermediate shaft 51 is established telescopic like the shaft 70 and may then comprise elements 51a-51b similar to elements 70a and 70b and a similar key 123. to the key 75 for the rotary connection of these elements,
8 Means for adjusting the inclination of the wire carrier relative to the elements to be welded are also provided; here, these means are constituted by bearings 37 of the frame 36; these bearings are mounted on the journals 38 and locked thereon, in any desired position, by means of the nuts 124 mounted on the threaded ends of these journals.
9 The amplitude of the travel of the movable plate as well as the starting and stopping points of this race are also adjustable at will, by means of the contactors 99-103 which are mounted movably along the column 80. each one of these contactors can be immobilized at any desired point of this column by means of a tightening nut! nut 125 for the contactor 99 and 126 for the contactor 103. Obviously, the machine described above is given only by way of example and numerous modifications can be made to it without going beyond the limits of the present invention; similarly, the welding filler material, instead of being in the state of wire, could be in any other form: rod, sheet, etc. *